Pfe Uas Souhail New1

Projet de fin d’études
Dédicaces
En termes de reconnaissance pour leurs sacrifices et témoignages de mes profonds
sentiments à leurs égards :
A ma Mères
Source de tendresse et d’amour pour leurs aides incessante tout au long de mon formation
A mon Pères
Qui nous ont toujours soutenus et qui ont fait tout possible pour me satisfaire
A mes frères et sœurs

Pour leurs aides, leurs assistance, pour leurs encouragements et leurs confiance e
A tous mes ami(e)s

Pour la merveilleuse ambiance qui caractérise notre amitié. A tous mes Enseignants, pour
toute l’affectation, les encouragements et pour leur soutien tout au long de mon formation
Que Dieu leur accorde santé et prospérité.
Souhail ARDHAOUI Page 1

Remerciements
Je voudrais remonter un peu dans le temps et remercier tous ceux qui, pendant toute ma
scolarité, tous ces enseignants et enseignantes qui ont formé, et qui aujourd’hui encore
continuent de former plusieurs générations.
Je tenais à remercier mes encadreurs, Monsieur Hafoudi Anwar,Dhaoiadi Said et Madame
Ben houria zaineb, pour les précieux conseils et le fructueux encadrement qu’ils n’ont cessé
de nous prodiguer lors de l’élaboration de ce projet. Qu’ils trouvent dans ce travail le fruit
de leurs efforts.
Mes remerciements vont aussi à tout le personnel dans la société GCT

Liste des abréviations
AMDEC : Analyse des modes de défaillances, de leurs effets et leur criticité.

GCT : Groupe chimique tunisien
GTA : groupe turbo-alternateur
DAP : Di-Ammonium Phosphaté

Sommaire
Dédicaces..................................................................................................................................................................... 1
Remerciements............................................................................................................................................................2
Liste des abréviations...................................................................................................................................................3
Sommaire.....................................................................................................................................................................4
Liste des figures...........................................................................................................................................................7
INTRODUCTION GÉNÉRALE..............................................................................................................................................10
Chapitre 1................................................................................................................................................................................. 11
Présentation du Groupe Chimique Tunisien « GCT ».......................................................................................................11
I. Présentation générale du Groupe Chimique Tunisien....................................................................................................11
II. Présentation de l’usine DAP :..........................................................................................................................................12
III. Présentation du service d’entretien mécanique :.............................................................................................................12
Chapitre 2................................................................................................................................................................................. 15
Principe du fonctionnement et décomposition....................................................................................................................15
I. Principe du fonctionnement de la Turbine :....................................................................................................................15
II. La décomposition de la Turbine :....................................................................................................................................16
1. Le stator............................................................................................................................................................................ 16
2. Le rotor............................................................................................................................................................................. 16
3. Boites étanches.................................................................................................................................................................. 17
4. Les paliers......................................................................................................................................................................... 18
5. Le réducteur :................................................................................................................................................................... 18
6. Accouplements.................................................................................................................................................................. 19
7. Le vireur........................................................................................................................................................................... 20
8. Alternateur....................................................................................................................................................................... 20

9. Le circuit hydraulique :...................................................................................................................................................21
Chapitre3.................................................................................................................................................................................. 22
Application de la méthode AMDEC.....................................................................................................................................22
I. Présentation de l’AMDEC :.............................................................................................................................................22
1. Définition.......................................................................................................................................................................... 22
2. Historique et domaine d’application...............................................................................................................................22
3. Types d’AMDEC :............................................................................................................................................................23
4. Terminologie..................................................................................................................................................................... 23
5. Défaillance :...................................................................................................................................................................... 23
5.1. Mode de défaillance :........................................................................................................................................................23
5.2. Cause de défaillance :.......................................................................................................................................................24
5.3. Effets d’une défaillance :..................................................................................................................................................24
5.4. Mode de détection :............................................................................................................................................................24
5.5. Criticité :............................................................................................................................................................................ 24
6. Méthodologie :.................................................................................................................................................................. 25
II. Application de l’AMDEC................................................................................................................................................28
1. Collecte des informations :...............................................................................................................................................28
2. Fiche équipement : GTA..................................................................................................................................................29
3. Historique des interventions :.........................................................................................................................................29
4. Analyse des modes de défaillances et de leurs effets :....................................................................................................33
4.1 Analyse des modes de défaillances :.............................................................................................................................34
4.1.1 La vibration...................................................................................................................................................................... 34
4.1.2 Usure :............................................................................................................................................................................... 34
4.1.3 Echauffement des paliers.................................................................................................................................................35

4.1.4 Fuite d'huile...................................................................................................................................................................... 36
4.1.5 Endommagement dentures (Engrenages, Accouplements)............................................................................................36
4.1.6 Déclenchement de la turbine............................................................................................................................................37
5. Evaluation de la criticité :................................................................................................................................................38
6. Application de Méthode Pareto :.....................................................................................................................................45
6.1. Principe Pareto :............................................................................................................................................................... 45
6.2. Application :...................................................................................................................................................................... 45
7. Recherche des solutions...................................................................................................................................................50
8. le plan prévisionnel de la maintenance :.........................................................................................................................51
9. Evaluation de la nouvelle criticité :.................................................................................................................................56
Annexes...................................................................................................................................................................................... 59

Liste des figures
Figure 1 : Organigramme du service mécanique....................................................................4

Figure 2 : Principe de fonctionnement d'une centrale thermique...........................................5
Figure 3 : Boite étanche..........................................................................................................7
Figure 4: Enchainement de l'AMDEC..................................................................................18
Figure 5 : Méthodologie de l'AMDEC.................................................................................19
Figure 6 : Exemples de rapports d'intervention....................................................................22
Figure 7: Deux demi coquilles de la coussinet GV du réducteur coté turbine.....................27
Figure 8: Diagramme des modes de défaillances...............................................................39

Liste des Tableaux
Tableau 1 : Jeux fonctionnels coussinets admission et échappement...................................16

Tableau 2: Caractéristiques réducteur.................................................................................17
Tableau 3Caractéristiques des accouplements MAAG.........................................................17
Tableau 4: Caractéristiques alternateur...............................................................................18
Tableau 5: Indice de fréquence de la défaillance F..............................................................24
Tableau 6: Indice de gravité G.............................................................................................25
Tableau 7: Indice de non-détection D...................................................................................25
Tableau 8 : Historique Des Interventions sur la turbine......................................................30
Tableau 9: Tableau d'indice de gravité................................................................................36
Tableau 10: Indice de fréquence...........................................................................................36
Tableau 11: Indice du a non détection..................................................................................37
Tableau 12 : Données Pareto...............................................................................................44
Tableau 13: Gamme de maintenance préventive (N°1).......................................................49
Tableau 14: Gamme de maintenance préventive (N°2).......................................................50
Tableau 15: Gamme de maintenance corrective (N°1).......................................................51

Tableau 18: Evaluation de la nouvelle criticité....................................................................54

INTRODUCTION GÉNÉRALE
De nos jours, la maintenance industrielle, qui a pour objectif d’entretenir et d’améliorer la disponibilité
de l’outil de production, devient une fonction parmi les fonctions stratégiques les plus importantes dans
une entreprise. Afin de garantir une meilleure gestion, les industriels ont développé de nouvelles méthodes
de gestion de maintenance.
Dans le contexte d’amélioration continue de la disponibilité de ses équipements et la réduction de coût

de la maintenance, le « GROUPE CHIMIQUE TUNISIEN » m’a proposé de travailler sur l’élaboration
d’un plan de maintenance prévisionnelle des machines tournantes afin de réduire le taux de
dysfonctionnement de ses machines. Le travail sur ce plan de maintenance doit mener tout d’abord à
sélectionner les modes de défaillance critiques, puis à la proposition des actions d’amélioration. La
méthode AMDEC a prouvé son efficacité lors des travaux de recherche effectués par le département de
défense américain et par des centres techniques des industries mécaniques dans le monde. Son but est
d’assurer la fiabilité des moyens de production et la réduction du coût de maintenance tout en assurant une
meilleure productivité.
Dans ce contexte, mon travail qui a été réalisé dans le cadre d’un projet de fin d’études intitulé «Etude
AMDEC Sur le Turbo Alternateur» au sein de l’usine d’acide phosphorique de Gabes et Afin de bien
mener mon travail, j’ai réparti ce travail comme suit : Dans le premier chapitre, nous présentons le groupe
chimique tunisien. La description du principe de fonctionnement d'une centrale thermique et la
décomposition du groupe turbo-alternateur GTA ainsi que la description des composantes et son rôle fait le
sujet du deuxième chapitre. Dans le chapitre trois, nous montrons les détails de l’application de l’AMDEC
sur le GTA. Le rapport est clôturé par une conclusion générale et les perspectives de notre travail.

Chapitre 1
Présentation du Groupe Chimique Tunisien « GCT »
Introduction : Dans ce chapitre j’ai présenté la société groupe chimique tunisien en passant par
l’historique de démarrage, ainsi que la présentation du service d’entretien mécanique ou j’ai travaillé ce
projet
I. Présentation générale du Groupe Chimique Tunisien
Le Groupe Chimique Tunisien ‘’GCT’’ est une société anonyme à participation publique, d’un
capital social de 476 084 064 DT, gérée par le conseil d’administration présidé par monsieur le
Président Directeur Général. Actuellement, l’effectif du GCT est de l’ordre de 6500 personnes
toutes catégories confondues. Le GCT a démarré en 1952 à la région de Sfax sous le nom SIAPE
pour la production de Triple Super Phosphate
Le GCT est le résultat de la fusion de plusieurs sociétés entre 1952 et 1992. Les principaux
évènements qui ont marqué son histoire sont [1] :
 1952 : Démarrage de l’usine TSP à Sfax sous le nom SIAPE.
 1972 : Démarrage de l’usine d’acide phosphorique à Gabès sous le nom ICM.
 1979 : Démarrage de l’usine DAP à Gabès sous le nom SAEPA 1.
 1983 : Démarrage de l’usine d’Amonitrate à Gabès sous le nom SAEPA 2.
 1985 : Démarrage de l’usine Engrais de Gabès EG pour la production de MAP, DAP et

NPK à Gabès et la création de l’industrie chimique de Gafsa ICG pour la production de
TSP à M’dhila.
 1988 : Création de l’usine d’acide phosphorique à Skhira.
 1989 : Absorption de l’ICM, EG et ICG par SIAPE.
 1992 : Fusion de SIAPE et SAEPA et la création du GCT
 1994 : Unification de la Direction Générale de la CPG et du GCT par la nomination d’un

seul Président Directeur Général.
 1996 : Fusion des structures commerciales de la CPG et du GCT.
Le Groupe Chimique Tunisien est composé de sept (07) usines (TSP Sfax, AP Skhira, DAP
Gabès, AP Gabès, AN Gabès, TSP Gafsa et usine M’dhila 2) réparties sur trois (03) directions
régionales (Sfax, Gabès et Gafsa) et sous une (01) direction générale situé à Tunis.
II. Présentation de l’usine DAP :
L’usine DAP de Gabès est le résultat d’un rassemblement de deux usines : Usine SAEPA 1 créée en
1979 et l’usine Engrais de Gabès créée en 1985. L’usine DAP comporte : [1]
 Deux (02) unités d’acide sulfurique 98% d’une capacité de production journalière de
1500 tonnes d’acide chacune.
 Deux (02) unités d’acide phosphorique 28% d’une capacité de production journalière de
580 tonnes d’acide chacune.
 Trois (03) lignes de concentration d’une capacité de production journalière de 1000
tonnes phosphorique 54%.
 Deux (02) unités de DAP d’une capacité de production journalière de 1200 de 1500 tonnes.
 Une unité de déamination.
 Unité des utilités
 Unités expédition et réception
 Unité gestion soufre
III. Présentation du service d’entretien mécanique :

Le service d’entretien mécanique est un service très dynamique, vital et qui veille au bon
fonctionnement des équipements de différentes unités de l’usine et garantie la continuité de
marche la plus économique. Pour ce fait, le SEM dispose d’un effectif important : 1 chef du
service, 7 ingénieurs, 16 Contremaîtres, 31 chefs d’équipes, des mécaniciens et des soudeurs
(voir figure 1).
Chef service
Ingénieurs
Contremaitres
Chef d'équipes
Maçonnerie Tourneurs
Mécaniciens Soudeurs Manutention Plasturgie
fraiseurs
Figure 1 : Organigramme du service mécanique
Les équipes d’entretien mécanique sont réparties comme suit :
 Les équipes extérieures chargées d’entretien mécanique et travaux de soudure sur

l’installation.
 L’équipe mécanique industrielle ou équipe 12 qui s’occupe de la révision et la réparation

des équipements (pompes, réducteurs, coupleurs …) et s’engage aussi aux travaux de
lignage et réglage des équipements sur l’installation.

 L’équipe d’usinage ou équipe 13 qui s’occupe des travaux de fraisage, tournage….
 L’équipe manutention assurant le transport des biens dans l’usine et tous travaux
d’échafaudage.
 L’équipe mécanique auto qui a pour mission l’entretien des engins de l’usine.
 L’équipe de plasturgie et caoutchoutage chargée des travaux d’ébonitage, revêtement,

confection et réparation des équipements.
 L’équipe de construction mécanique chargée des travaux de soudage, découpage …
 L’équipe de calorifugeage
 L’équipe de maçonnerie chargée de travaux de maçonnerie et de fumisterie.
Le service d’entretien mécanique de La société GCT m’a proposé de faire une étude AMDEC sur le
groupe turbo-alternateur vue son rôle important pour la production.
Conclusion
Apres avoir présenter la société et la service ou ce projet a été réaliser nous passent maintenant au
deuxième chapitre dans le quelle j’ai présenter le groupe turbo-alternateur, centre d’intérêt de notre étude

Chapitre 2
Principe du fonctionnement et décomposition
Introduction : Dans ce chapitre j’ai expliqué le principe de fonctionnement de la turbine ensuite j’ai
fait une décomposition pour identifier chaque élément et son rôle.
I. Principe du fonctionnement de la Turbine :

Dans une centrale thermique une turbine fonctionne comme suit :
L’énergie calorifique produite au niveau de la chaudière, provenant d’un combustible, est transmise à
l’eau. Sa température augmente jusqu’à la vaporisation et sa pression augmente d’une façon
considérable. Cette vapeur se détend progressivement dans la turbine qui convertie lors de cette détente,
l’énergie cinétique de la vapeur en énergie mécanique, cette énergie récupérée se transforme en
électricité à l’aide d’un alternateur (Voir figure 2).
Source Turbine
Chaudière Alternateur
D’énergie
Figure 2 : Principe de fonctionnement d'une centrale thermique

II. La décomposition de la Turbine :
1.Le stator
Le stator de la turbine ou corps de la turbine est composé d’une partie haute pression en acier
moulé et une partie basse pression construite en tôles d’acier soudées, ces deux parties sont
raccordées par un plan de joint vertical boulonné. Horizontalement, l’ensemble est devisé en deux
moitiés assemblées métal sur métal par boulonnage, en effet le serrage du corps HP de la turbine
est réalisé par allongement à chaud des goujons de serrage.
La partie haute pression comporte :

 Le tort d’arrivée de vapeur
 Des directrices
 L’enveloppe des étages haute pression
 Les tubulures de soutirage et prélèvement
La partie basse pression comporte :

 Des directrices
 L’enveloppe des étages basse pression
 La volute d’échappement
2.Le rotor
Le rotor est l’élément tournant dans la turbine. C’est un rotor monobloc avec des ailettes
implantées directement dedans. Nous disposons de 4 rangées de roues HP, 3 rangées MP et 6
rangées BP. Il est constitué d’une seule pièce en acier forgé entièrement usinée comportant un
arbre et des disques. Sur le mobile, sont disposés successivement en partant du côté admission :
 Le logement du détecteur hydraulique de survitesse
 Le collet de butée
 La portée du coussinet du palier admission

 Les léchettes étagées d’étanchéité admission
 Les disques qui sont séparées par des léchettes d’étanchéité
 Les léchettes d’étanchéité échappement
 La portée du coussinet du palier échappement

 La portée de l’accouplement
Les vitesses critiques de flexion de la turbine sont : 2400 tr/min et 8500 tr/min.
3.Boites étanches
L’étanchéité aux sorties de l’arbre, côtés admission et échappements, de la turbine est assurée par
un système à labyrinthes, comportant des chambres de détente reliées à un collecteur
d’alimentation en vapeur des boites étanches 1,1 bar abs et à un autre collecteur d’aspiration des
buées, vers bouteille de désurchauffe 0,6 bar (voir figure 3).
Figure 3 : Boite étanche

4.Les paliers
Le rotor de la turbine est guidé en rotation par l’intermédiaire de deux paliers lisses antifriction
sur aciers, ces sont des paliers hydrodynamiques dont un film d’huile (Turbo Oil T46) à une
pression de l’ordre de 1,4 bar est intercalé entre la soie du rotor et le régule du coussinet.
 Le palier coté admission, de 140 mm diamantaire, est posé sur le socle qui est
indépendant du stator.
 Le palier côté échappement, de 160 mm diamantaire, flaqué sur le stator BP. Le tableau
ci- dessous présente les différents jeux fonctionnels des deux paliers
Aentre0.17et0.20
Coussinet
Bentre0.10et0.13
admission
Ø140 Centre0.10et0.13
B+Centre0.20et0.26
Aentre0.17et0.20
Coussinet échappement Bentre0.10et0.13

Ø160
Centre0.10et0.13
B+Centre0.20et0.26
Tableau 1 : Jeux fonctionnels coussinets admission et échappement
5.Le réducteur :
Le GTA dispose d’un réducteur à train parallèles afin de réduire la vitesse de la turbine de 5724
tr/min à 1500tr/min à l’entrée de l’alternateur. Le tableau ci-dessous illustre les caractéristiques

du réducteur et les deux accouplements.

Marque MAAG
Type GN 90
Rapport De Vitesse 5727/1500 =
3.818
Puissance Maxi Continue 21300 KW
Puissance Normale 17272 KW
Rendement 98.4 +- 0.2
Débit huile de graissage 27m3/h
Tableau 2: Caractéristiques réducteur
Le guidage en rotation du train d’engrenages s’effectue par quatre paliers lisses anti friction, la
ligne grande vitesse du réducteur dispose d’une butée à patins oscillants qui empêche tout
déplacement axial non toléré, l’un des paliers de la ligne petite vitesse du réducteur joue
d’avantage le rôle d’une butée.
6.Accouplements
Le GTA dispose de deux accouplements ; le premier sur l’arbre grande vitesse raccordant la
turbine au réducteur et le deuxième sur la ligne petite vitesse assurant le raccordement de
l’alternateur au réducteur. Ils sont des accouplements à dentures.
Marque MAAG
Type A denture ZS
Accouplements
8
G
V Débit de
1.8m3/h
graissage
Marque MAAG
Type A denture
ZBXS 11 J
P
V Débit de
0.6m3/h
graissage
Tableau 3 : Caractéristiques des accouplements MAAG


7.Le vireur
La ligne grande vitesse de la turbine est munie d’un vireur qui sert à tourner la totalité de système
pendant la phase de démarrage pur bien aboutir à un préchauffage uniforme et pendant la phase
d’arrêt assurant un refroidissement sans fléchissement du rotor. La vitesse devirage est de 80
tr/min.
8.Alternateur
Type RNV 189- 165

Puissance apparente 25 000 KVA
Puissance nominale 17000
Puissance en marche continue 20 000 KW
Tension 5 500 V
Intensité 2 624 A
Cos (Φ) 0.8
Fréquence 50 HZ
Vitesse 1 500 T/ mn
Survitesse 1800 T/ mn
Nombre de phase 3
PALIERS :(en fonte et métal anti friction)
Type Piédestal
Diamètre d’alésage du coussinet 280
Jeux diamétral entre fusée de l’arbre et

Mini : 0.3
coussinet Maxi : 0.404
Coussinet libre axialement. Jeux de chaque côté 10 mm

Pression effective à l’entrée du palier 0.6 bar
Débit d’huile par palier 35 l/mn
Température d’huile à l’entrée 50 °c
Tableau 4: Caractéristiques alternateur
La conversion de l’énergie mécanique, fournie par la turbine, est transformée en énergie

électrique grâce à un alternateur composé d’une partie fixe ou stator, une partie mobile appelé
rotor et un générateur du courant d’excitation, le système et doté d’un système de refroidissement
afin d’évacuer la chaleur dissipée.
9. Le circuit hydraulique :
Le circuit hydraulique du GTA est alimenté par deux pompes une en marche et l’autre de secours
qui délivrent à la fois des huile hautes pression 15 bars et basse pression 5 bar. Les circuits sont
équipés par des accumulateurs qui servent à compenser la fluctuation de la pression qui aura lieux
lors de la permutation automatique ou volontaire des pompes à huiles. On peut distinguer quatre
sous-circuits comme suit :
 Circuit d’huile de graissage basse pression
 Circuit huile brute motrice haute pression
 Circuit huile de régulation haute pression filtrée 25µm
 Circuit huile des sécurités hautes pression
L’huile sous pression est utilisée pour actionner plusieurs équipements soit de commande soit de
sécurité qui assurent le bon fonctionnement du GTA.
Conclusion : Apres la décomposition de la turbine on peut maintenant passer à l’application de la

méthode AMDEC dans le chapitre suivant

Chapitre3
Application de la méthode AMDEC
Introduction : dans ce chapitre j’ai fait une présentation de L’AMDEC, (définition, historique….) puits
j’ai fait l’application de cette méthode
I. Présentation de l’AMDEC :
1. Définition
La méthode AMDEC est l’acronyme de « Analyse des modes de défaillances, de leurs effets et leur
criticité. Cette technique a pour but d’étudier, d’identifier, de prévenir ou de réduire les risques de
défaillance d’un système, d’un processus, d’un produit.
L’Association Française de normalisation (Afnor) définit l’AMDEC comme étant ’’une méthode inductive
qui permet de réaliser une analyse qualitative et quantitative de la fiabilité ou de la sécurité d’un
système’’1. La méthode consiste à examiner méthodiquement les défaillances potentielles des systèmes
(analyse des modes de défaillance), leurs causes et leurs conséquences sur le fonctionnement de
l’équipement (les effets). Après une hiérarchisation des défaillances potentielles, basée sur l’estimation du
niveau de risque de défaillance, soit la criticité, des actions prioritaires sont déclenchées et suivies [2].
2. Historique et domaine d’application
L’AMDEC a été créée aux Etats-Unis par la société Mc Donnell Douglas en 19662. Elle
consistait à dresser la liste des composants d’un produit et à cumuler des informations sur les
modes de défaillance, leur fréquence et leurs conséquences. La méthode a été mise au point par la
NASA et le secteur de l’armement sous le nom de FEMEA pour évaluer l’efficacité d’un
système. Dans un contexte spécifique, cette méthode est un outil de fiabilité. A la fin des années
soixante-dix, la méthode fut largement adoptée par Toyota, Nissan, Ford, BMW, BMW, Peugeot,
Volvo, Chrysler et d’autres grands constructeurs d’automobiles.[4]
La méthode a fait ses preuves dans les industries suivantes : spatiale, armement, mécanique,
électrique, électrochimique, automobile, nucléaire, aéronautique, chimie, informatique et plus
récemment, on commence à s’y intéresser dans les services.

Il est important de souligner que l’utilisation de la méthode se fait avec d’autres outils d’analyse
et cette combinaison augmente considérablement la capacité et l’efficacité de la méthode.
3. Types d’AMDEC :
Il existe plusieurs types d’AMDEC, parmi les plus importants, mentionnons :
 L’AMDEC produit est utilisée pour étudier en détail la phase de conception du produit ou
d’un projet. Si le produit comprend plusieurs composants, on applique l’AMDEC pour
chaque composant.
 L’AMDEC process s’applique à des processus de fabrication ou de production. Elle est

utilisée pour analyser et évaluer la criticité de toutes les défaillances potentielles d’un
produit engendrées par son processus.
 L’AMDEC moyen s’applique à des machines, des outils, des équipements et appareils de
mesure. Elle permet de d’évaluer un plan de maintenance pour le moyen donné, par
l'étude de la criticité des modes de défaillance, en se basant sur l’historique des
interventions.
Dans notre cas, on va appliquer l’AMDEC moyen.

4. Terminologie
Un certain nombre de notion sont utilisées dans l’AMDEC. Il est important de les connaitre
parfaitement afin de comprendre précisément le fonctionnement de l’AMDEC et d’en assurer la
meilleure application possible.
5. Défaillance :
Une défaillance est la cessation de l’aptitude d’une entité à accomplir une fonction requise
(norme X 60-500). Une défaillance désigne tout ce qui paraît anormal, tout ce qui s’écarte de la
norme de bon fonctionnement.[2]
5.1. Mode de défaillance :
C’est la façon dont un équipement, une machine ou un ensemble manifeste une défaillance ou s’écarte
de spécification. [3]

5.2. Cause de défaillance :
Une cause de défaillance est l’événement initial pouvant conduire à la défaillance d’un
dispositif par l’intermédiaire de son mode de défaillance. Plusieurs causes peuvent être
associées à un même mode de défaillance. Pour déterminer et analyser les causes de
défaillances on peut se servir de la méthode Ishikawa (diagramme des causes et effets). [3]
5.3. Effets d’une défaillance :
Ce sont les conséquences locales sur l’équipement étudié et les effets de la défaillance sur
son utilisation globalement. [3]
5.4. Mode de détection :
Une cause de défaillance étant supposée apparue, le mode de détection est la manière par
laquelle un utilisateur (opérateur et/ou mainteneur) est susceptible de détecter sa présence
avant que le mode de défaillance ne se soit produit complètement, c’est-à-dire bien avant que
l’effet de la défaillance ne puisse se produire. (Exemple : bruit, vibration température,
ampérage…)[3].
5.5. Criticité :
C’est une évaluation quantitative du risque constitué par le scénario (mode-cause-effet-

détection) de défaillance analysé. La criticité est évaluée à partir de la combinaison de trois
paramètres
[Tapez un texte] Page 26

6. Méthodologie :
La figure 5 ci-dessous illustre la méthodologie de la méthode AMDEC :
Collecte d'information (historique, rapport, PID...)
Décomposition et description fonctionnelle du système
Etude qualitative : causes, modes, et effets de la défaillance
Etude quantitative : évaluation de la criticité
Hiérarchisation des défaillances par criticité et présentation des résultats
Figure 4 : Méthodologie de l'AMDEC
 Collecte des données : c’est la phase la plus important dans l’étude AMDEC puisque tous se base
sur ces donnes qui peut êtres sous plusieurs formes. Ces donnes peut êtres enregistre dans un base
de donnes (informatiser) peut êtres Sources traiter (documentaires, bibliographies) et peut êtres
aussi par observation sur le champ
 Décomposition fonctionnelle : un découpage du moyen de production en sous-systèmes

jusqu’au niveau de décomposition souhaité (composant élémentaire ou module dont on
peut faire l’échange standard).
 Description fonctionnelle : c’est l’ensemble des fonctions réalisées par chaque
composant sur les différents sous-systèmes, des liens de dépendance (ou de cause à effet)
existant entre ces fonctions. Cette description des fonctions réalisées ainsi que les liens
d’inter dépendances entre composants sont formalisés dans des tableaux d’analyse fonctionnelle.
 Evaluation de la criticité : Lorsque l’analyse des modes de défaillance et de leurs effets a
été réalisée, une cotation des risques est effectuée pour toutes les défaillances
précédemment identifiées. L’évaluation des risques potentiels se traduit par le calcul de la
criticité, à partir de l’estimation des indices de fréquence F, de gravité G et de non-
détection D.

L'indice de Criticité est calculé pour chaque cause de défaillance, en effectuant le produit suivant :
C = F× G×D
 F : Indice de Fréquence : C’est relatif à la répétitivité d’apparition de la défaillance.

Cette fréquence exprime la probabilité combinée d’apparition du mode de
défaillance par l’apparition de la cause de la défaillance. L’indice F est déterminé à
partir du barème de cotation (voir tableau 5). La note octroyée est comprise entre 1
et 4.
F Fréquence d’apparition de la défaillance
1 Défaillance pratiquement très rare
2 Défaillance rarement apparue (exemple : un défaut par an)
3 Défaillance occasionnellement apparue (exemple : un défaut par trimestre).
4 Défaillance fréquemment apparue (exemple : un défaut par mois)
Tableau 5: Indice de fréquence de la défaillance F
 G : Indice de gravité : C’est relatif aux conséquences provoquées par l’apparition du mode
de défaillance en termes de temps d’intervention (diagnostic + réparation ou échange +
remise en service), sécurité des hommes ou des biens et le cout de l’arrêt du moyen.
L’indice sanctionne uniquement l’effet le plus grave produit par le mode de défaillance.
L’indice G est déterminé à partir du barème de cotation (tableau 6). La note octroyée est
comprise entre 1 et 5.

G Gravité de la défaillance
1 Défaillance mineure : aucune dégradation notable du matériel
2 Défaillance moyenne nécessitant une remise en état de courte durée
3 Défaillance grave nécessitant une intervention de longue durée( révision majeue)
4 Défaillance catastrophique très critique nécessitant une grande intervention
5 Accident pouvant provoquer des problèmes de sécurité des personnes, lors du
dysfonctionnement ou lors de l’intervention
Tableau 6: Indice de gravité G
D : indice de la non-détection : C’est relatif à la possibilité de détecter la défaillance (couple mode de
défaillance - cause) avant qu’elle ne produise l’effet. L’indice D est déterminé à partir du barème de
cotation (tableau 7). La note est comprise entre 1 et 4.
D Non-détection de la défaillance
Les dispositions prises assurent une détection totale de la cause initiale ou du
1 mode de défaillance, permettant ainsi d’éviter l’effet le plus grave provoqué par
la défaillance
pendant la production.
2 Il existe un signe avant-coureur de la défaillance mais il ya risque que ces signe
ne soit pas
perçu par l’opérateur. La détection est exploitable.
La cause et/ou le mode de défaillance sont difficilement décelables ou les
3
éléments de détection sont peu exploitables. La détection est faible.
4 Rien ne permet de détecter la défaillance avant quel ‘effet ne se produise :il s’agit
du cas
sans détection.
Tableau 7: Indice de non-détection D
 C : Indice de criticité : Il permettra de hiérarchiser les défaillances et de recenser celles dont le

niveau de criticité est supérieur à une limite constante et caractéristique du dispositif considéré. Le
seuil de criticité varie en fonction des objectifs de fiabilité ou des technologies traitées.

II. Application de l’AMDEC
1. Collecte des informations :
La première étape dont j’ai fait était l’analyse d’une vingtaine des rapports d’interventions de la
période entre le 1979 et le 2019.Ces rapports sont rédigés, soit par l’ingénieur du service
mécanique soit par l’agent d’Alstom qui a fait le suivi et le pilotage de l’intervention. J’ai
constaté que l’intervention peut avoir lieu après l’apparition d’une défaillance ou bien dans le
cadre d’un arrêt général qui engendre l’arrêt totale de la machine.
L’ensemble des interventions liées à une défaillance est mentionné dans la fiche équipement ci- après

.Figure 5 : Exemples de rapports d'intervention
2. Fiche équipement : GTA
La fiche équipement (voir annexe 1) se compose de l’historique des interventions, liste des pièces
de rechange, caractéristique GTA, tableaux AMDEC.
3. Historique des interventions :

Date Equipements Organe Dégâts constatés Remèdes Causes

21/08/197 Turbine Palier AR Bruit anormal révision palier arrière Paramètres de
9 soutirage
Turbine Butée patins usés changement des patins déplacement
24/09/198 axial
0 important
Turbine Coussinets Endommagement coussinets réducteur GV Remplacement de deux Manque de lubrification
coussinets
25/02/1981
Rotor Endommagement soies du rotor Remise en état du rotor
Montage d'un bac en charge
Circuit SM HP Piston servomoteur défectueux Chargement piston usure du piston
hydraulique présence des impuretés
11/02/198 dans l'huile motrice
3
Turbine Corps turbine Endommagement de la portée des joints Chargement et meulage

du demi supérieur de la turbine
Butée usure des patins
Circuit SM HP Piston servomoteur défectueux Chargement piston
1985
hydraulique
Circuit soupapes Axes des soupapes défectueux Changement des axes des soupapes
vapeur HP HP et BP
soupapes
BP
Circuit Filtre à huile HP Détérioration cartouche du filtre remise en état du filtre Incendie du GTA
hydraulique
Déclencheur Déclencheur de sur vitesse endommagé Remplacement déclencheur de
de sur survitesse
vitesse
13/10/1986 SM HP SM BP Endommagement de deux servomoteur Révision des servomoteurs
Circuit soupapes HP Détérioration des ressorts et des joints remise en état

vapeur
Turbine Butée Présence des rayures changement de la butée Refroidissement
sans virage

Circuit Déclenche Endommagement déclencheur combiné Remplacement déclencheur Fuite d'huile

24/03/198 hydraulique ur combiné
7 combiné
Circuit Déclencheur Bagues au bout du déclencheur de Remplacement bagues Fuite d'huile
24/09/198 hydraulique de sur survitesse déclencheur de survitesse
7 vitesse
Circuit Déclencheur Bagues au bout du déclencheur de Remplacement bagues Fuite d'huile

13/03/1991 hydraulique de sur survitesse déclencheur de survitesse
vitesse
Circuit soupapes HP Grippages des soupapes Dégrippages des soupapes Corrosion
vapeur
1991
Turbine Accouplement Encrassement de deux accouplement Nettoyage de deux accouplement présence des impureté
GV GV et GV dans l'huile
Accouplement PV PV et PV
14/12/1991 Circuit soupapes HP Grippages des soupapes Dégrippages des soupapes Corrosion
vapeur
Circuit Déclencheur Chute de pression Remplacement bagues Fuite d'huile
01/09/1992 hydraulique de sur déclencheur de survitesse
vitesse
Circuit soupapes HP réglage soupapes Usure ou bien
16/09/1992
vapeur dégradation
Circuit conduites Chute de pression Réparation de la fuite Dégradation conduite
23/03/1993
hydraulique huile des
sécurités
Révision générale de la turbine
1993
rebutage complet du condenseur
Circuit Déclench Encrassement du déclencheur combiné Nettoyage déclencheur combiné Présence des impureté
01/08/1993 hydraulique eur dans l'huile
combiné
Circuit Déclencheur Chute de pression Remplacement déclencheur de Fuite d'huile
16/10/1993 hydraulique de sur survitesse et ces bagues
vitesse
Circuit Déclencheur de Chute de pression Remplacement déclencheur de Fuite d'huile
11/01/1994
hydraulique sur vitesse survitesse et ces bagues
Circuit Déclencheur Problème de tarage Remplacement déclencheur de Chute de pression
16/06/1994 hydraulique de sur survitesse
vitesse

Circuit caisses à huile Nettoyage des caisses à huile présence des impureté
29/08/1994 hydraulique dans l'huile
SM HP Piston défectueux Changement piston SM HP usure
Circuit Déclencheur Chute de pression Remplacement des bagues du Fuite d'huile
vitesse
Circuit Déclencheur de Chute de pression Remplacement des bagues du Fuite d'huile
hydraulique sur vitesse déclencheur de survitesse
26/12/1995
Circuit soupapes HP réglage soupapes
vapeur
1996 Révision générale de la turbine
Circuit Déclencheur bagues en aluminium usées Remplacement des bagues Fuite d'huile
20/11/1996 hydraulique de sur
vitesse

1999 Révision générale de la

turbine
Turbine Rotor mauvais état d'alignement reprise alignement de la turbine Usure coussinet
15/06/1999 Palier endommagement coussinet arrière turbine changement du palier
15/01/2000 Turbine palier AR décollage régule changement des coquilles Echauffement
2000 Nettoyage caisses à huile
Circuit Déclencheur Chute de pression Remplacement bagues Fuite d'huile
vitesse
2002 Changement du régulateur de vitesse par un régulateur numérique
Circuit Déclencheur bagues en aluminium usées Remplacement des bagues Fuite d'huile
10/12/2002 hydraulique de sur
vitesse
Turbine palier arrière jeu excessif Grattage du coussinet du palier Vibrati
29/04/2003
arrière on
Circuit déclench Chute de pression de huile de régulation Nettoyage de déclencheur présence des
02/05/2003 hydraulique eur combiné impuretés
combiné dans l'huile
Circuit déclench Déclenchement de la turbine Remplacement du déclencheur
03/05/2003 hydraulique eur combiné
combiné
07/06/2003 Turbine Accouplement Remplacement de
GV l'accouplement
Turbine palier AR régule usée Remplacement coussinet arrière usure coussinet
05/04/2006
turbine
turbine
turbine
Turbine palier arrière jeu non conforme 0,26mm trouvé Grattage du coussinet du usure
05/01/2010
palier
arrière jeu=0,23mm
Turbine palier arrière jeu non conforme Remplacement coussinet arrière usure
16/02/2010
turbine
turbine
Turbine Rot Usure de Changement rotor vibratio
201

or soie n
Turbine Directrices Déformation Remise à la cote Poussée vapeur
2015 Turbine Garniture Fuite Remplacement garniture
vapeur
Non uniformité de film
Mars 2017 Turbine Pali Vibration Remplacement charge caisse à huile
d’huile
er
27/11/2017 Réducte Accouplement Vibration Changement d’accouplement PV Usure dentures
ur
2019 Réducte Train Jeux de battement excessifs Changement de train
ur d’engrenages
Tableau 8 : Historique Des Interventions sur la turbine

4. Analyse des modes de défaillances et de leurs effets :
Les modes de défaillances identifiés selon l’historique des interventions sont :

 Vibration
 Usure
 Echauffement palier
 Endommagement de déclencheur de survitesse
 Déplacement axial
 Déclenchement turbine
 Endommagement dentures accouplement
 Fuite d'huile HP
 Déformation des corps de coussinet
 Erosion du diaphragme
 Endommagement piston principale
 Encrassement du réducteur
 Dégradation soudure

4.1 Analyse des modes de défaillances :
4.1.1 La vibration
 Causes possibles de vibration :
Le phénomène de vibration est un phénomène très dangereux surtout à des vitesses assez
élevées. La détection de la vibration du groupe alternateur est assurée par des sondes de
vibration au niveau des paliers. Elle peut être due à :
 Un défaut d’alignement
 Un défaut de graissage et rupture de film d’huile
 Un endommagement aux paliers
 Un endommagement des accouplements
 Un fléchissement ou encrassement non uniforme du rotor
 Effets de la vibration
En se basant sur les rapports d’intervention depuis le démarrage du GTA, on constate que
l’effet répétitif de la vibration est l’usure des surfaces en contact avec le rotor (régule des
coussinets, patins de buté). Cette Usure est caractérisée soit par des rayures sur les demi-
coquilles et les soies, soit par la présence des morceaux de régule fragmentés.
4.1.2 Usure :
 Causes possibles de l’usure
L’usure peut toucher plusieurs organes de la turbine. Elle est généralement due au
frottement entre la partie fixe et la partie tournantes. Pour éviter l’usure des coussinets
(voir figure 7), on doit s’assurer de la présence d’un film d’huile entre la soie du rotor et
la régule. Ce mode de défaillance peut apparaitre aussi sur les dentures du train
d’engrenages du réducteur, les bagues en Aluminium de déclencheur de survitesse, les
patins de la butée et les dentures de l’accouplement.
Figure 6: Deux demi coquilles du coussinet GV du réducteur coté turbine
 Effets de l’usure
L’usure a des effets néfastes sur le fonctionnement de la turbine, telle que l’augmentation
de la vibration et l’échauffement des paliers ou de la butée. Ces effets peuvent être
l’origine de déclenchement de la turbine par l’intermédiaire des sécurités de niveau
vibratoire et la température. Elle peut engendrer aussi un jeu excessif entre les éléments
tournants provoquant ainsi des fuites d’huiles de graissage. L’usure des bagues en
aluminium de la déclencheuse survitesse peut être l’origine d’une fuite d’huile de sécurité
et donc le déclenchement de la machine.
4.1.3 Echauffement des paliers
 Causes possibles d’échauffement du palier
Pour assurer la rotation des arbres GV et PV sans échauffement, on utilise des coussinets
lubrifiés de façon continue. La lubrification est assurée par deux trous au niveau de demi-
coquille inférieure (voir figure 4) de chaque coussinet. Le principe est d’avoir un film
d’huile sous pression qui est intercalé entre la soie et la régule du coussinet qui empêche
tout contact entre ces deux surfaces. L’échauffement peut être due à :

 Un serrage excessif des paliers
 Un frottement
 Un manque d’huile de graissage
 Jeux fonctionnels non respectés (trop serrés)
 Effets d’échauffement palier
La température des paliers est un facteur important pour le bon fonctionnement du

groupe turbo-alternateur, une augmentation de la température peut provoquer un
arrachement du régule, une diminution de viscosité d’huile et donc une irrégularité du
film d’huile.
4.1.4 Fuite d'huile
 Causes de fuite d’huile
Comme s’est détaillé dans le troisième chapitre de décomposition de GTA, le circuit

hydrauliques est composé de deux circuits, graissage(BP) et régulation (HP). La fuite
peut être due au jeux excessifs sur les paliers, usure des bagues d’étanchéité du
déclencheur survitesse ou bien au niveau des conduites (on parle seulement des fuites
internes).
 Effets
La moindre chute de pression d’huile engendre le décharge d’huile de commande vide

vite par l’intermédiaire de déclencheur combiné, et du coup le déclenchement de la
turbine.
4.1.5 Endommagement dentures (Engrenages, Accouplements)
 Causes de l’endommagement
L’endommagement des dentures est une conséquence du manque, insuffisance

delubrification ou bien la présence d’impureté dans l’huile de graissage. Il peut être aussi
dû au vieillissement du matériau.

 Effets
L’endommagement au niveau des dentures, globalement, engendre du bruit, vibration et

échauffement.
4.1.6 Déclenchement de la turbine
 Causes de déclenchement
Le déclenchement de la turbine est dû à l’une des sécurités suivantes :
 Niveau très bas caisse à huile
 Défaut d’excitation
 Survitesse turbine
 Armoire ALSTOM (automate)
 Déplacement Axial
 Vapeur admission (faible pression)
 Température haute fond BP
 Vide
 Défaut électrique
 Arrêt d’urgence local
 Arrêt d’urgence salle de contrôle
 Bac en charge
 Huile de graissage (faible pression)
 Huile de sécurité
 Effets de déclenchement turbine :
L’impact direct du déclenchement est la cesse de production de l’énergie électrique et

engendre aussi l’arrêt des unités de production si elle assurait l’autonomie de l’usine.

5. Evaluation de la criticité :
Indice de gravité : G
La gravité d’une défaillance se valorise par le temps d’intervention, le cout de la
maintenance et le cout des pièces du rechange. Dans notre cas, par manque des données
sur les coûts et vu que l’arrêt du groupe GTA engendre une perte de plus que 60 MDT par
jour qui vont être facturé à la STEG, donc en se basant sur cette évidence on va se limiter
au critère du temps d’intervention. Les interventions les plus longues seront notée à 4.
G Temps d’intervention
1 Inférieur à une demi-journée
2 Entre une demi-journée et deux jours
3 Entre deux jours et sept jours
4 Supérieur à sept jours
Tableau 9: d’indice de gravité
Indice la fréquence : F
F Période Nombre d’apparition

1 Défaillance pratiquement inexistante
Nombre d’apparition égal à 1
2 Défaillance rarement apparue
Nombre d’apparition compris entre 2 et 5
3 Défaillance occasionnellement apparue
30 ans
Nombred’apparitioncomprisentre6et10
Défaillance fréquemment apparue sur un composant
4 Nombre d’apparition supérieur à 10
Tableau 10: Indice de fréquence

Barème du non détection : D
N Méthode de détection
1 Défaillance détecté automatiquement suite à une alarme de sécurité
2 Défaillance détecté après une analyse (prise d’échantillon,analyse
vibratoire)
3 Défaillance détecté par le bruit ou visuellement
4 Défaillance détecté visuellement sans besoin d’ouverture de l’équipement
5 Défaillance détecté visuellement après l’ouverture de l’équipement
Tableau 11: Indice du a non détection

Indice de criticité C :
L’indice de criticité se calcule par la multiplication de l’indice de fréquence,
l’indice de gravité et l’indice de non détection
C= F x N x G
Les Tableaux AMDEC

J’ai élaboré les tableaux AMDEC des composants du GTA, pour chaque mode de défaillance
j’ai attribué une valeur de gravité, fréquence et non détection selon le barème ci-dessus
(voir tableaux).

AMDEC GTA 31351 – ANALYSE DES MODES DE DÉFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITÉ Phase de
Date :
fonctionnemen
02/04/20 t:
Système : Groupe Turbo-alternateur Sous - Ensemble : Turbine
18
Criticité
Élément Foncti Mode de Cause de la défaillance Effet de la Détecti
on défaillance défaillance on F G N C
Chute de pression
Mauvaise qualité d’huile d’huile de Lecture de pression
graissage
Impureté dans l’huile Déclenchement turbine 3 3 5 4
Us 5
Manque de lubrification Vibration du palier Alarme vibration
ure
Jeux au montage non respecté Bruit Ecoute de la machine
Rupture film d’huile Endommagement du
soie
Serrage important du palier
Arrachement du
Obturation de l’orifice de régule
Guidage en rotation du Échauffemen graissage Lecture sonde 3 3 2 1
Paliers Turbine rotor turbine 8
t Défaut de lubrification température
Déclenchement
Mauvais lignage turbine
Défaut d’alignement
Grippage butée
Mauvaise lubrification
Grippage d’un coussinet
3 3 2 1
Mauvais paramétrage du 8
Vibration soutirage Déclenchement Lecture sonde

turbine vibration
Encrassement non uniforme du

rotor

Date de l’analyse Phase de

AMDEC MACHINE – ANALYSE DES MODES DE DÉFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITÉ
:04 /02/2018 fonctionnem
ent
Système :Groupe turbo-alternateur Sous - Ensemble : :
Turbine
Mode Criticité
Élément Fonction Cause de la défaillance Effet de la Détection
de F G N C
défaillance
défaillan
ce
Jeux axial excessif
Déplacem
Lecture sondes 2 3 1 6
ent
axial de
Eviter le déplacement axial déplacement
Butée Turbine Entassement du cale Usure des patins axial
du rotor
butée
Echauffemen 13ZASHH638 2 3 1 6
t
Lecture sonde
Déformation mécanique température
Arrêt sans virage
Absence de graissage
Transformer Vibration Déclenchement Analyse vibratoire 3 4 3 3
Rotor l’énergie turbine 6
thermique en Fléchissement
énergie
mécanique Usure du Insuffisance de Dégradation du Inspection visuelle 1 4 5 2
soie lubrification roue 0
Assurer l’assemblage
Endommageme
Plan de joint et l’étanchéité entre les Endommagement du Fuite de vapeur Inspection visuelle 1 4 4 1
nt de la
stator deux demi corps joint 6
portée
turbine
Jeu non respecté
Assurer l’étanchéité de
Boites étanches Usure Déplacement non modéré Fuite vapeur Inspection visuelle 2 4 4 3
la vapeur
lichettes 2
du rotor
Dégradation de
Corrosion Humidité Inspection visuelle 1 4 5 2
Orientation de l’état de
Directrices 0
vapeur à l’entrée de surface
chaque roue Déformatio Perte de Inspection visuelle 1 4 5 2
Poussé de vapeur
n performance 0

Montée Alarme température

Fond BP Défaut de Déclenchement 2 1 1 2
en TASHH665
refroidissement turbine
températ
ure

AMDEC GTA 31351 – ANALYSE DES MODES DE DÉFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITÉ
Date de l’analyse : Phase de
02/04/2018 Système : Groupe Turbo-alternateur Sous - Ensemble : Circuit Hydraulique-Circuit Vapeur fonctionnement :
Criticité
Élément Fonction Mode de Cause de la défaillance Effet de la défaillance Détection
défaillance F G N C
Assurer le Usure des bagues

Déclencheur de déclenchement Fuite d’huile des en aluminium Déclenchement turbine 4 1 1 4
survitesse mécanique en cas de sécurités Défaut de tarage
survitesse
Assurer le déclenchement Impureté dans l’huile
Déclencheur combiné en cas de chute de Gommage Déclenchement turbine 2 1 1 2
Dégradation piston
pression d’huile
Encrassement d’impureté
Filtres d’huile Filtrer l’huile Bouchage dans le filtre Perte de charge Analyse d’échantillon 3 2 2 1
Endommagement 2
cartouche
Usure des joints toriques
Endommageme
Servomoteurs Régler la position nt piston Perte de performance Chute de pression 2 2 1 4
Impureté d’huile
des soupapes
d’admission Gommage
Permettre l’admission Endommageme Déformation mécanique Perte du contrôle

Soupapes d’admission du vapeur à la nt d’axe sur l’admission 3 2 4 2
Mauvais réglage
turbine 4
Endommageme Usure des joints toriques Perte de performance 2 2 1 4
Obturateur de Obturer l’admission de vapeur nt piston Chute de pression
protection avant les soupapes Gommage Impureté d’huile Fuite vapeur 2 2 1 4
Fuite l’huile Dégradation tubes Diminution de viscosité
Réfrigèrent d’huile Refroidissement d’huile dans d’eau d’huile Prise d’échantillon 1 1 2 2
Perçage

Date de Phase de
l’analyse : fonctionnement :
02/04/2018 Système : Groupe Turbo-alternateur Sous - Ensemble : Réducteur MAAG
Criticité
Élément Fonction Mode de défaillance Cause de la Effet de la Détecti
défaillance défaillance on F G N C
Corrosion
2 4 5 4
Accouplement Accoupler les Endommagement Encrassement Vibration Inspection visuelle 0
arbres dentures
Manque de
lubrification
Poussière
Envelopper les Dégradation qualité 1 2 5 1
Carter Encrassement Inspection visuelle
trains d’huile 0
Humidité
d’engrenages
Transmettre le Manque de graissage
Train Endommagement denture Vibration Bruit 1 4 4 1
mouvement de Corrosion 6
d’engrenage
rotation
Jeux axial excessif
Lecture sondes de déplacement 2 4 1 8
Déplacement axial
axial 13ZASHH638
Eviter le Entassement du cale
Usure des patins
Butée réducteur déplacement butée
axial du rotor 2 4 1 8
Echauffement
Déformation mécanique
Stabiliser la 2 1 5 1
Accumulateur pression dans la Endommagement Déchirure de la Perte de Chute de pression
0
d’huile membrane performance
circuit
hydraulique

Date de Phase de
l’analyse : fonctionnement :
Système : Groupe Turbo-alternateur Sous - Ensemble : Réducteur
02/04/2018
Mode Critici
Élément Fonction Cause de la défaillance Effet de la Détecti té
de
défaillance on F G N C
défaillan
ce
Chute de pression
Mauvaise qualité d’huile Lecture de pression
d’huile de graissage
Déclencheme
Impureté dans l’huile
nt
turbine
Usure 3 4 4 4
Manque de lubrification Vibration du Alarme vibration
8
palier
Jeux au montage non respecté Bruit Ecoute de la machine
Endommagement du
Rupture film d’huile
soie
Serrage important du palier
Arrachement du
Obturation de l’orifice de régule
Guidage en graissage
Paliers Réducteur rotation des arbres Échauffement Lecture sonde température 3 4 1 1
Défaut de lubrification 2
GV et PV Déclencheme
Mauvais lignage nt
turbine
Grippage butée
Mauvaise lubrification

Grippage d’un coussinet

Déclencheme
Vibration Lecture sonde vibration 3 4 2 1
Mauvais paramétrage du soutirage nt
2
turbine
Encrassement non uniforme


6. Application de Méthode Pareto :
Pour déterminer les causes des pannes les plus critiques et pour bien exploiter ces
tableaux dans notre étude AMDEC, j’ai appliqué la méthode Pareto
6.1. Principe Pareto :
Le diagramme Pareto, est un des outils MRPG il met en évidence ce qui est important par
rapport a ce qui est trivial.il oriente le choix prioritaire sur le principe du 20/80 : 80%des effets
sont dus a 20% des causes
6.2. Application :
Pour applique cette méthode on doit :

 Quantifier l’importance de chaque problème ou cause
 Classer ces valeurs par ordre décroissant
 Calculer le cumule pour chaque valeur
 Déterminer le pourcentage cumulé de chaque par rapport au totale
 Représenter graphiquement le diagramme et la courbe des valeurs cumulées

Mode de défaillance Criticité % % Cumulé
Usure (Paliers Réducteur) 48 10,596 % 10,596

Usure (Paliers Turbine) 45 9,934 % 20,530
Endommagement dentures 40 8,830 % 29,3600
Vibration 36 7,947 % 37,307
Usure lichettes 32 7,064 % 44,371
Endommagement d’axe 24 5,298 % 49,669
Usure de la soie 20 4,415 % 54,084
Corrosion 20 4,415 % 58,499
Déformation 20 4,415 % 62,914
Échauffement 18 3,974 % 66,888
Vibration 18 3,974 % 70,862
Endommagement denture 16 3,532 % 74,394
Endommagement du joint 16 3,532 % 77,926
Bouchage 12 2,649 % 80,575
Échauffement 12 2,649 % 83,224
Vibration 12 2,649 % 85,873
Encrassement 10 2,208 % 88,081
Endommagement 10 2,208 % 90,289
Déplacement axial 8 1,766 % 92,055
Echauffement 8 1,766 % 93,821
Déplacement axial 6 1,325 % 95,146
Echauffement 6 1,325 % 96,471
Fuite d’huile des sécurités 4 0,883 % 97,354
Endommagement piston 4 0,883 % 98,237
Gommage 4 0,883 % 99,117
Fuite l’huile dans d’eau 2 0,442 % 99,558
Gommage 2 0,442 % 100,000 %
Totale 453 100,000%
Tableau 12 : Données Pareto

Pareto
100
90
80
70
60
50
40
%
30
20
10
Pannes
Figure 7 : Diagramme Pareto

6.3. Observation :
La synthèse de l’analyse de la méthode Pareto a mis en évidence les défaillances les

plus critiques :
 Usure (turbine, réducteur)

 endommagement denture (réducteur, accouplement)
 Vibration
 Usure lichettes
 Déplacement axial (butée)
 Usure de la soie
 Corrosion
 Encrassement
 Échauffement
 Endommagement du joint
 Bouchage

Object 14
2 Fuite d’eau dans l’huile

Gommage
2 Montée en température
Gommage Endommagement piston Endommagement2piston Fuite d’huile des sécurités
Echauffement Déplacement axial Échauffement butée Endommagement
4 Encrassement
Échauffement paliers réducteur
4
Bouchage usure dentures réducteur Endommagement de la portée
4
usure léchettes Echauffement paliers turbine
MODES DE DÉFAILLANCE
4
Déformation Corrosion Usure du soie
ibration paliers réducteur Endommagement de tige soupapes6Vibration paliers turbine
ure coussinet réducteur Usure couissinets turbine 6
8
8
9
10
10
12
12
16
16
16
18
20
20
20
24
24
36
40
45
48
50
0 10 20 30 40
CRITICITÉ
Figure 8: Diagramme des modes de défaillances

Object 14
7. Recherche des solutions
En se référant aux tableaux d’AMDEC, les problèmes le plus persistants sont

l’usure et la vibration. Les causes racines de l’usure et la vibration sont globalement
liées à la lubrification (impureté, mauvaise qualité, insuffisance…).
Pour minimiser la criticité de ces problèmes, on peut agir comme suit :
 Améliorer la qualité d’huile de graissage

 Surveiller la qualité d’huile filtrée
 Ajouter des sondes de vibration au niveau des paliers réducteurs et alternateur
 Ajouter une deuxième rampe de graissage sur l’accouplement du coté
alternateur.
 Installation d’un système qui contrôle en temps réel la vibration et l’orbite des
soies de la turbine, réducteur, alternateur dans les paliers pour obtenir une
détection beaucoup meilleure et de surveiller le comportement des rotos du
GTA afin réagir et réparer avant l’aggravation de la situation.

Object 14
8. le plan prévisionnel de la maintenance :
8.1. Gamme de maintenance préventive :
Machine : GTA
Gamme de maintenance préventive (N°1)
Intervenant : 02 techniciens
Période : Mensuelle
Equipe : maintenance
Consigne de sécurité : machine consignée électriquement
Temps Matériel à Fournitures

Ordre Opération D’exécution employé pièces de Observations
rechange
01  changer la cartouche de
filtre d’huile 30 min Caisse a outils cartouche de Visuelle : si il
filtre d’huile existe fuite
d’huile ou non
02  vérifier la qualité d’huile 15 min Visuelle
Tableau 13: Gamme de maintenance préventive (N°1)

Object 14
Machine : GTA
Gamme de maintenance préventive (N°2)
Intervenant : 02 techniciens
Période : Trimestrielle
Equipe : maintenance

rechange
01 1h Caisse a outils Huile

 Changement d’huile
30 min Visuel Joints
 vérifier le clapet de
02
retour d’huile Visuelle : si il
existe fuite
03 30 min Visuel d’huile ou non
 vérifier l’état des
canalisations
La circulation
04 d’huile
 contrôler l’étanchéité des 20 min Visuel
raccords
Tableau 14: Gamme de maintenance préventive (N°2)

Object 14
8.2 Gamme de maintenance corrective :
Machine : GTA
Gamme de maintenance corrective (N°1)
Intervenant : 03 techniciens, 02 ingénieurs

Période : Opération réaliser a l’arrêt
Equipe : maintenance, électrique, mécanique

rechange
01  Ajouter des sondes

de vibration au Vérifier si la
niveau des paliers Caisse a outils Sondes de nouvelle sonde
3h
vibration fonctionne
réducteurs et correctement
alternateur
Tableau 15: Gamme de maintenance corrective (N°1)

Object 14
Machine : GTA
Intervenant : 02 Operateurs ,03 techniciens, 02

Période : Opération réaliser a l’arrêt ingénieurs
Equipe : maintenance, électrique, mécanique

rechange
01  Ajouter une
deuxième rampe de
graissage sur Rampe de
5h
graissage
l’accouplement du
coté alternateur.

Object 14
Machine : GTA
Intervenant : 03 Operateurs, 03 techniciens, 03

ingénieurs
Période : Opération réaliser a l’arrêt
Equipe : maintenance, électrique, mécanique,
automatique

rechange
01  Installation d’un
système qui contrôle
Les
en temps réel la composantes de Vérifier les
1j
vibration et l’orbite nouveau résultats
système
des soies de la
turbine.

Object 14
9. Evaluation de la nouvelle criticité :
Ancienne Nouvelle
Améliorations Modes de défaillance criticité

Criticité
C=F×G×N C=F×G×N
 installation d’un
système qui contrôle en
3×4×1=12
temps réel la vibration et
Usure sur les paliers de la 3×4×4= 48
l’orbite des soies de la N↘
turbine, réducteur, turbine
alternateur dans les paliers
 changer la cartouche 3×3×1=9

de filtre d’huile 3×3×5= 45
Usure sur les paliers du
N↘
réducteur
 vérifier la qualité d’huile
Ajouter une rampe de Usure des dentures de 1×3×5=20

2×4×5= 40
graissage sur l’accouplement l’accouplement F↘
Tableau 18: Evaluation de la nouvelle criticité
Conclusion
Dans ce chapitre j’ai présenté La notion AMDEC ainsi que ces démarche et j’ai aussi
présenté outils Pareto, un des outils de MRPG, ensuite j’ai fait l’application pour
déterminer les pannes les plus critique dans le but de recherche des solutions et déterminer
les gammes de maintenances
Object 14
CONCLUSION GÉNÉRALE
Ce projet était une bonne occasion pour mieux connaitre de près un

équipement aussi important tel que le groupe turboalternateur et sa composition,
lancer un coup d’œil sur son historique et les différentes interventions qu’il subisse,
cet historique ainsi un retour d’expérience étaient la base pour appliquer la méthode
AMDEC pour identifier et analyser les modes de défaillances du GTA. Les résultats
de l’AMDEC nous ont permet d’identifier les défaillances les plus critiques pour
rechercher enfin des solutions dans le bute de faire un nouveaux plan de maintenance
qui peut réduire les criticités de ces défaillances.
Et pour bien appliquer cette étude AMDEC j’ai tout d’abord faire la
décomposition et la description des composantes de systèmes puis j’ai fait Le collecte
des informations, j’ai cherché dans l’historique tous les interventions faites sur le
GTA que ce soit action de maintenance corrective ou préventive et que ce soit panne
électrique ou mécanique ce que me donne une opportunité de travailler avec différent
services et de contacter plusieurs agents de société (operateurs, techniciens,
ingénieurs..) Ensuite j’ai fait une étude qualitative de chaque cause de défaillances
son mode et ces effets puis une étude quantitative afin d’évaluer la criticité enfin j’ai
Chercher les défaillances les plus critique et j’ai effectuer un nouveaux plans de
maintenance pour diminuer le criticité de ces défaillances.
Le collecte des informations était la phase la plus pénible tous le long de ce projet car
il n’était pas tous noté. Donc pour les futures interventions nous visons, désormais,
que les rapports d’historisation soient plus détaillés en terme de dégâts constatés,
causes, durées d’intervention, pièces de rechange utilisées et enfin d’établir le cout de
chaque intervention. Donc je propose pour la société GCT d’utiliser un logiciel de
gestion de maintenance pour que toute l’action de maintenances soit bien organisée et
planifier et les donnes soient enregistrées

Object 14
Références Bibliographiques :
1 [http://www.gct.com.tn]
2 [AFNOR, NormeNFX60-510, Décembre 1986.]
3 [Failure mode and effect», RechtJ.L. National Safety Council, 1966. ]
4 [AMDEC MOYEN Michel Ridoux techniques de l’ingénieurAG4220]
5 [Thermodynamique bases et application, JeannoelFroussardDunod2010]

Object 14
Annexes


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Projet de fin d’études

A mes frères et sœurs

A tous mes ami(e)s

Souhail ARDHAOUI Page 1

Souhail ARDHAOUI Page 2

Liste des abréviations

AMDEC : Analyse des modes de défaillances, de leurs effets et leur criticité.

Souhail ARDHAOUI Page 3

Liste des abréviations...................................................................................................................................................3

Liste des figures...........................................................................................................................................................7

Présentation du Groupe Chimique Tunisien « GCT ».......................................................................................................11

I. Présentation générale du Groupe Chimique Tunisien....................................................................................................11

II. Présentation de l’usine DAP :..........................................................................................................................................12

III. Présentation du service d’entretien mécanique :.............................................................................................................12

Principe du fonctionnement et décomposition....................................................................................................................15

I. Principe du fonctionnement de la Turbine :....................................................................................................................15

II. La décomposition de la Turbine :....................................................................................................................................16

Souhail ARDHAOUI Page 4

9. Le circuit hydraulique :...................................................................................................................................................21

Application de la méthode AMDEC.....................................................................................................................................22

2. Historique et domaine d’application...............................................................................................................................22

3. Types d’AMDEC :............................................................................................................................................................23

5.1. Mode de défaillance :........................................................................................................................................................23

5.2. Cause de défaillance :.......................................................................................................................................................24

5.3. Effets d’une défaillance :..................................................................................................................................................24

5.4. Mode de détection :............................................................................................................................................................24

5.5. Criticité :............................................................................................................................................................................ 24

II. Application de l’AMDEC................................................................................................................................................28

1. Collecte des informations :...............................................................................................................................................28

2. Fiche équipement : GTA..................................................................................................................................................29

3. Historique des interventions :.........................................................................................................................................29

4. Analyse des modes de défaillances et de leurs effets :....................................................................................................33

4.1 Analyse des modes de défaillances :.............................................................................................................................34

4.1.3 Echauffement des paliers.................................................................................................................................................35

Souhail ARDHAOUI Page 5

4.1.4 Fuite d'huile...................................................................................................................................................................... 36

4.1.5 Endommagement dentures (Engrenages, Accouplements)............................................................................................36

4.1.6 Déclenchement de la turbine............................................................................................................................................37

6. Application de Méthode Pareto :.....................................................................................................................................45

6.1. Principe Pareto :............................................................................................................................................................... 45

7. Recherche des solutions...................................................................................................................................................50

8. le plan prévisionnel de la maintenance :.........................................................................................................................51

9. Evaluation de la nouvelle criticité :.................................................................................................................................56

Souhail ARDHAOUI Page 6

Liste des figures

Figure 1 : Organigramme du service mécanique....................................................................4

Souhail ARDHAOUI Page 7

Liste des Tableaux

Tableau 1 : Jeux fonctionnels coussinets admission et échappement...................................16

Souhail ARDHAOUI Page 8

Tableau 18: Evaluation de la nouvelle criticité....................................................................54

Souhail ARDHAOUI Page 9

Dans le contexte d’amélioration continue de la disponibilité de ses équipements et la réduction de coût

Souhail ARDHAOUI Page 10

I. Présentation générale du Groupe Chimique Tunisien

 1952 : Démarrage de l’usine TSP à Sfax sous le nom SIAPE.

 1972 : Démarrage de l’usine d’acide phosphorique à Gabès sous le nom ICM.

 1979 : Démarrage de l’usine DAP à Gabès sous le nom SAEPA 1.

 1983 : Démarrage de l’usine d’Amonitrate à Gabès sous le nom SAEPA 2.

 1985 : Démarrage de l’usine Engrais de Gabès EG pour la production de MAP, DAP et